CHARMM kraftfelt for proteiner inkluderer: united-atom (noen ganger kalt utvidet atom) CHARMM19, all-atom CHARMM22 og dens dihedral potensial korrigert variant CHARMM22/CMAP, samt senere versjoner CHARMM27 OG CHARMM36 og ulike modifikasjoner som CHARMM36m og CHARMM36IDPSFF. I CHARMM22 – proteinkraftfeltet ble de atomiske partielle ladningene avledet fra kvantekjemiske beregninger av samspillet mellom modellforbindelser og vann. VIDERE ER CHARMM22 parametrized for TIP3P eksplisitt vann modell. Likevel brukes det ofte med implisitte løsningsmidler. I 2006 ble EN spesiell versjon AV CHARMM22 / CMAP reparametrized for konsistent bruk med implisitt løsemiddel GBSW.

CHARMM22 kraftfeltet har følgende potensielle energifunksjon:

V = ∑ b o n d s k b ( b − b 0 ) 2 + ∑ a n g l e s k θ ( θ − θ 0 ) 2 + ∑ d i h e l r a l s k ϕ + ∑ jeg m p r o p e r s k ohm ( ω − ω 0 ) 2 + ∑ U r e y − B r a l l e y k u ( u − u 0 ) 2 + ∑ n o n f o n d e d ( ϵ + q jeg har q j ϵ r i j ) {\displaystyle {\begin{justert}V=&\sum _{obligasjoner}k_{b}(b-b_{0})^{2}+\summen _{vinkler}k_{\theta }(\theta -\theta _{0})^{2}+\summen _{dihedrals}k_{\phi }\\&+\sum _{impropers}k_{\omega }(\omega -\omega _{0})^{2}+\summen _{Urey-Bradley}k_{u}(u-u_{0})^{2}\\&+\sum _{ikke-bundet} \ venstre (\epsilon\venstre+{\frac {q_{i}q_{j}} {\epsilon r_{ij}}\høyre)\end{justert}}}

bindings -, vinkel -, dihedral-og nonbonded-termer ligner de som finnes i andre kraftfelt som AMBER. CHARMM-kraftfeltet inkluderer også et feilaktig begrep som står for bøyning utenfor flyet (som gjelder for et sett med fire atomer som ikke er sammenhengende bundet), hvor k ω {\displaystyle k_{\omega }}

er kraftkonstanten og ω-ω 0 {\displaystyle \omega − \omega _{0}}

er vinkelen utenfor planet. Den Urey-Bradley sikt er et kryss sikt som står for 1,3 nonbonded interaksjoner ikke regnskapsført av obligasjons – og vinkel vilkår; k u {\displaystyle k_{u}}

er kraftkonstanten og u {\displaystyle u}

er avstanden mellom 1,3 atomer.

FOR DNA, RNA og lipider brukes CHARMM27. Noen kraftfelt kan kombineres, for eksempel CHARMM22 og CHARMM27 for simulering av protein-DNA-binding. Også parametere FOR NAD+, sukkerarter, fluorerte forbindelser, etc. kan lastes ned. Disse kraftfelt versjonsnumrene refererer TIL CHARMM versjonen der de først dukket opp, men kan selvfølgelig brukes med senere versjoner AV CHARMM kjørbart program. På samme måte kan disse kraftfeltene brukes i andre molekylære dynamikkprogrammer som støtter dem.I 2009 ble det innført et generelt kraftfelt for stofflignende molekyler (CGenFF). Den «dekker et bredt spekter av kjemiske grupper som finnes i biomolekyler og stofflignende molekyler, inkludert et stort antall heterocykliske stillas». Det generelle kraftfeltet er utformet for å dekke enhver kombinasjon av kjemiske grupper. Dette kommer uunngåelig med en reduksjon i nøyaktighet for å representere en bestemt underklasse av molekyler. Brukere blir gjentatte ganger advart På Mackerells nettsted om ikke å bruke cgenff-parametrene for molekyler som allerede har spesialiserte kraftfelt (som nevnt ovenfor for proteiner, nukleinsyrer, etc.).

CHARMM inkluderer også polariserbare kraftfelt ved hjelp av to tilnærminger. Den ene er basert på fluktuating charge (FQ) – modellen, også kalt Charge Equilibration (CHEQ). Den andre er basert På Drude shell eller dispersjon oscillator modell.

Parametere for alle disse kraftfeltene kan lastes ned gratis fra Mackerells nettsted.